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標題: 關于傳感器的真空封裝，俺對這個特別感興趣 [打印本頁]
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-9 23:08
標題: 關于傳感器的真空封裝,，俺對這個特別感興趣
昨天聽一個客戶說,，現(xiàn)在mems傳感器的真空封裝是一個不太好搞的問題，如果提高傳感器內(nèi)部真空度,，可以使器件的Q值達到一個相當?shù)母叨�,。俺對這個特別感興趣，就想上來討論討論,。' l* B' \5 o! F
如果需要做真空封裝,，通常采用的是什么樣的密封技術？效果怎么樣,？1 N9 Z/ P. c# V1 x) f
對封裝的氣密要求大概都是什么樣的數(shù)量級,？
* N6 P6 {. @: H! d& O
作者: kric403    時間: 2011-5-10 17:07
以前上課時候參觀過老師實驗室設備，芯片真空封裝,、測試（密封性）之類的,。。,。不過沒深入了解
作者: 舟航    時間: 2011-5-10 22:31
先說壇子有玩MEMS的嗎,？玩的咋樣，敢拍拍胸脯嗎,？
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-11 15:53
舟航 發(fā)表于 2011-5-10 22:31 2 y, z2 f; u1 m+ a  u0 A
先說壇子有玩MEMS的嗎,？玩的咋樣，敢拍拍胸脯嗎,？

. s- ?; x. d6 X+ g7 p5 ~謝版主提醒,。* |) [- k' v' c: n( W4 V
俺查了一些資料，就先說說一些初步的理解：" ^- J- C! a  r3 k( g! C0 X
mems全稱是micro electromechanical system,，即微機電系統(tǒng),，是從集成電路技術發(fā)展過來的，可以說是IC技術的擴展,。3 _* O3 a  t! L; C, f
2 P& T% T' y$ n* x& z: A
典型的mems器件是含有機械運動部件的,，如果在大氣環(huán)境下運動，會受到空氣阻尼的阻礙,，直接影響到Q值,，具體的表現(xiàn)是氣壓高則Q值低，而且還會消耗多余的能量，這兩方面的影響會相當大地影響到器件的性能,。  z% z8 m( S) L+ {
而如果在真空環(huán)境下,，mems器件的Q值會很高，主要原因就是消除了空氣阻尼,，而且熱傳導也會得到抑制,。
" n* d! P6 F0 h1 s& i/ ?2 x/ E, B4 _/ ~* p3 E8 X
具體來看，真空封裝有如下好處：" c# r' I0 |+ S( \/ s
1.可以通過真空封裝形成器件內(nèi)的局部真空,，以此作為絕對壓力的零點,，制造絕壓傳感器。5 c1 \. g. [( R2 S
2.很多種傳感器都需要控制熱機噪聲,，而其罪魁禍首就是空氣阻尼,，但在真空狀態(tài)下，此種情況會大大好轉,。, F8 ?* O: J, `# |6 ~' k
3.陀螺儀的振子Q值是其靈敏度的主要指標,，而真空封裝能夠將其有效地提高。
  f/ x- L% a7 W, K
5 U9 a) f0 t( P% ]  p4.利用真空絕熱的特性,，包括紅外探測在內(nèi)的一些傳感器都可以做到很高的靈敏度,。% X) M' Y: c( c2 A6 \
# a* [# x  M' w5 a9 J+ U0 s
目前存在的問題：, s" J; L( B  v7 Y" ?& i7 r
1.真空度的持久性：由于封裝材料本身的氣密性，以及封裝手段的原因,，大氣會泄漏進封裝器件內(nèi),，加上mems傳感器的體積都很小，內(nèi)部材料自身放氣也會對真空度有一定的影響,。( \# B7 {1 [  v& \
2.封裝手段：目前成熟的幾種封裝材料有玻璃-金屬,，玻璃-玻璃，陶瓷-金屬,，手法大概是晶元鍵合和平面犧牲層,，但尚無具體數(shù)據(jù)支撐其封裝效果，其成本也相對較高,。另一種手法是利用吸氣劑,，但由于非蒸散型吸氣劑需要激活，要求的溫度會影響到傳感器內(nèi)部器件,，而蒸散型吸氣劑則容易引起短路,，所以這方面不能說是完全成熟。" I) ?3 h1 m- x' B6 D
1 R1 X" p& z; b5 Z/ T8 K
說到這里,，俺想問問,，這種密封件的尺寸都較小，即使獲得了理想的真空,，又該如何檢測,？另外，任何材料都會放氣，而大氣中的氫會通過材料固溶-擴散的方式進入到真空里,，這兩者都會導致真空度的下降,，而封裝手段的氣密性，也會直接影響到真空度,。那么,，一般來說，mems器件的真空度要到多高,，在經(jīng)濟上會比較合適,？其使用年限為多少年？如果內(nèi)部器件的真空度下降而導致靈敏度降低,，能否有檢測手段給出警告,？
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作者: 2266998    時間: 2011-5-11 16:11
回復 長驅鬼魅 的帖子
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哈哈，大蝦,，你這東西阿拉一直不敢開口，阿拉知道在北京有一個玩高真空擴散的博士后,，米硅,，據(jù)說得老米真?zhèn)鳎⒗恍牛?font class="jammer">5 s4 c3 g6 J: v9 c  a. i

7 O0 ?: ^! Q6 b2 S( D, {' i3 x國人講高科技,，將這東西掛在嘴上,，天天說，說濫了,，哈哈,，什么是高科技，閣下現(xiàn)在談的這個就是,，確切說,，誰玩的東西？那就是洛-馬與諾-格,，
2 M  M+ E8 C2 r' @
5 h) L' k. q' y; G+ L假如俺玩得了這個,，俺常想，就躺在長安街上,，鈔票像冰雹一樣砸在頭上,，哈哈，% B4 |, c: Z2 k  Z
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-11 17:03
2266998 發(fā)表于 2011-5-11 16:11
- N9 O0 u2 J, F0 X回復 長驅鬼魅 的帖子& U/ u# \# U4 S- P' t  S

# t- h6 D( x1 z哈哈,，大蝦,，你這東西阿拉一直不敢開口，阿拉知道在北京有一個玩高真空擴散的博士后 ...
. R2 v( ?3 H( f4 d" Z# y
俺大概知道是誰了,，估計是那個山寨鬼子東西的家伙,，但俺不知道他是博后，哈哈！
5 i+ I2 b: j% e5 W8 [我看了些相關的論文,，擴散焊的封裝和非蒸散吸氣劑的激活一樣,，需要大面積的加熱，這個導致的后果很嚴重,。俺現(xiàn)在手里拿著一個轉子,，幾十道焊縫，客戶正發(fā)愁,，本來打算用擴散焊,，但是太熱，東西一烤就完蛋了,。
* `& I3 m7 a3 H+ V. w" y
2 B6 n& j! m0 {4 r3 _  D: z+ F大概的計算,，如果真空封裝的初始真空度在10^-2或者-3的水平，要維持三年真空不低于1Pa,，需要的氣密性要求是整體漏率不超過10^-15Pa m3/s左右,，而這樣的氣密性很接近金屬材料本身的氣密性了（我記得好像是10^-17以上，具體數(shù)值不知道了）,，所以特別想知道是怎么搞的,，另外，國內(nèi)是否有這么高氣密封裝的手段,，具體是怎么實現(xiàn)的,？我對晶元鍵合不太了解。
- ~) a6 a8 H7 O9 a3 s/ n* k; y8 B" ?0 C: T7 f2 I
作者: 2266998    時間: 2011-5-11 17:26
回復 長驅鬼魅 的帖子0 j& p5 j7 l6 }* _
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大蝦,，這個封裝水平的高低,，直接就關乎你在世界上是爺還是孫子，就這么厲害,，- N) D; u3 s0 ?; x& `
0 k& X# a# A! f$ ~! D6 v% {2 W
許多高級的傳感器,，里面不是一個點感應，是一片矩陣,，舉個例子,，鬼子的近距格斗彈，里面的紅外是一個精密矩陣,，不單檢測你尾噴口的熱量,，還檢測你到翼稍的溫度梯度，成像以后鎖定你,，你還打什么紅外彈欺騙,，鬼子的計算機笑了，哈哈,，那個突發(fā)熱點直接就剔出了,，就沒進DSP,，數(shù)據(jù)變換后的圖像，依然是你,，哈,，
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想把每給點封裝合格了，保持許多年好使,，假如那樣,，阿拉告訴你，真的站在長安街上大喊,，阿拉今天喝酒了,，你看警察抓你，才不呢,，你從此是國寶,，0 w% O5 f$ ]4 f0 n- \8 C

# Y2 @# \0 w3 k7 w可惜了，國人盡是騙子,，阿拉見不少這類假貨,，人家先開口，說,，別問俺什么�,。〔慌d上來就打嘴巴的,，哈哈，你看那些玩芯的,，最后銀子揣飽了,，回米國開小館子去了，米國茅臺很便宜,，開館子有效益,，哈哈 ' H2 w% E3 j8 k) B5 ]" h; Y
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-11 17:46
2266998 發(fā)表于 2011-5-11 17:26 2 [6 \5 G( V+ C/ e
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大蝦，這個封裝水平的高低,，直接就關乎你在世界上是爺還是孫子,，就這么厲害，

0 l+ J! _5 r' J5 P3 X8 {哈哈,，要是真這樣就好了,！大俠知道鬼佬是怎么封裝的嗎？俺研究這個,，開始只是娛樂,，后來慢慢地覺得確實很值得討論一番。# c" f! u' ~4 d
) T9 h6 P$ v+ ]- n4 W# Q! }' A! f
如果是軍品,，封裝一次抵上好幾年,，戰(zhàn)略意義太大了,，可以囤一大堆導彈擺著，什么時候誰不聽話了拉出去臭揍,，但如果封裝不好,，就只能囤上可以接受的數(shù)量，并每年更替,，不然想用的時候,，發(fā)現(xiàn)靈敏度下降，把自家飛機打下來,，事情就大了,。
5 [% _* n# j7 \! T: B3 r$ @
8 v. b+ u/ J% ^  k& Q) v! g1 g1 X如果是民品，我想國內(nèi)現(xiàn)在肯定有做這個的,，不知道現(xiàn)在行業(yè)默認的壽命是多少年,？要達到實際需要的Q值，真空度是多少,？現(xiàn)有的封裝能夠在多大程度上滿足要求,？
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作者: 2266998    時間: 2011-5-11 17:53
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2 s( F: s5 ~/ P& w
/ Q5 Z3 r2 ~& i6 {哈哈，大蝦,，阿拉玩不到這個程度了,，只是清楚知道原理，假如阿拉玩得下這個,，把所有現(xiàn)在的東西都扔掉,，每天中午12點起，哈哈,，- _! b1 Q$ V( B, }4 Q

, H  Z! u1 V6 D% `# L0 l我一個哥們說過,，假如這個他玩好了，他準備娶5個老婆,，你想,，那東西擺10年都一個精度，阿匾早就提著‘點心盒子’到海關了,，問他干嗎來了,，匾曰：和平統(tǒng)一，一國梁志,，
# ^3 L. k( ^4 f( @/ R5 U" a+ y" l; U哈哈,，# {9 k+ q$ ]0 X/ R% K& ^5 Z

& b9 o$ k) Q2 `& [, p米國為什么橫，國人不懂啊,，小鼻子像哈巴狗一樣隨著,，為什么啊,？& [8 P+ t9 }  a1 w7 D1 N, ~
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-11 18:12
2266998 發(fā)表于 2011-5-11 17:53
% S1 A  o2 |, E! z1 f" t, G  }9 E* N回復 長驅鬼魅 的帖子! i: B9 i, m. t. f0 y& y1 a$ Q
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哈哈,，大蝦,，阿拉玩不到這個程度了，只是清楚知道原理,，假如阿拉玩得下這個,，把所有 ...
) ^' Q" f; e* [: c! \) r8 }
這個玩得確實狠……美國佬有多厲害，俺只知道在電子束焊接領域,，全世界就他們非真空玩得好,，誰都不靈，丫拿這技術焊船甲板,，強度賊高,。而且有一件非常震撼的事足可說明：電子束是由電子構成的，一般來說,，是以光速的一半的速度在真空里直線飛行,，而且非常怕磁場干擾，但是有次接觸到一份資料,，米國佬能讓電子束在磁場的控制下,，在金屬里打出螺旋孔來！這是什么樣的技術呀,！即使是真空環(huán)境下,，他們的電子束焊接齒輪，八十年代的設備已經(jīng)可以達到每小時1440件,，無人看管,，怎一個恐怖了得。
7 @" O; V& k: J6 x/ N8 G9 L8 x; J
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! k( i1 |$ G* @  e
作者: cjlcjlcjlcjl    時間: 2011-5-11 21:35
"鈔票像冰雹一樣砸在頭上"
6 f1 p: R: }4 |; d, u1 e多美妙的場景
作者: 鬼魅道長    時間: 2011-5-12 05:50
咱壇子里做這個的兄弟來說句話吧,，關于這個封裝,，是怎么做的呢？
$ a# r) k  I  J7 P; Y# J4 N! Z  X
9 }+ b# w2 w4 T/ P9 @& J- ^另外,，用過mems的兄弟也來說說，使用中,，有沒有感覺到封裝手段的不同帶來的影響,？
作者: 李澤    時間: 2011-6-14 15:02
本帖最后由 李澤 于 2011-6-14 15:04 編輯
5 e5 f0 f; ]6 D" V# c( H, S
長驅鬼魅 發(fā)表于 2011-5-12 05:50 4 p3 R3 G# y' K% ?* x, a( w2 i
咱壇子里做這個的兄弟來說句話吧，關于這個封裝,，是怎么做的呢,？3 {. x/ x& y2 Y7 T, m: ?: ?
6 J2 r+ c4 j+ x/ A7 J0 q% p/ s
另外，用過mems的兄弟也來說說,，使用中 ...

: T1 X5 _. ?* F2 M
& b( a4 F" u! |+ l/ \5 ^前幾天看一個繼電器還想過這個問題呢,。
$ S% w* r8 D. s* @0 g: b, b大俠分析問題很細，表達能力很強,。很細很強大,，十分佩服,。4 w' T6 r* |; H. Y) S
作者: xiaoyetongxu    時間: 2011-9-23 02:00
野史：
# {7 J1 Z4 j/ z6 p, d某位先生在普林斯頓的某個實驗室干活。有87種材料中有4種表現(xiàn)出智能材料的特性,。F22在低速高速飛行時,，機翼前緣厚度是發(fā)生變化的。
作者: c620    時間: 2012-6-10 09:47
這個真空封裝和北京烤鴨的真空包裝是一個原理吧,。
作者: aniljiang    時間: 2012-6-10 15:29
先由機械泵將大氣壓抽到約-1BAR,，再由分子泵抽到-3——  -5BAR。國內(nèi)的密封油,，分子泵,，材料表面的處理（DEGAS），難啊,。



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